詞彙表

Action（動作）

ROS2 裡專為長時間執行任務設計的通訊模式，在服務的請求/回應之外，額外提供進度回饋（Feedback）與取消（Cancel）機制。

Behavior Tree（行為樹）

用 Sequence、Fallback、Action、Decorator 等節點類型組織決策與復原邏輯的樹狀結構，Nav2 用它協調規劃、避障、失敗重試的完整流程。

colcon

ROS2 官方的建置工具，負責解析工作空間裡多個套件之間的依賴順序並依序編譯，取代 ROS1 時代的 catkin_make。

Costmap（代價地圖）

把靜態地圖與即時感測資料轉換成路徑規劃演算法可用的代價數值網格，Nav2 用 global 與 local 兩張獨立的代價地圖分別服務全域規劃與即時避障。

DDS（Data Distribution Service）

ROS2 底層採用的去中心化通訊中介軟體標準，取代了 ROS1 依賴單一 Master 節點的架構，讓節點探索與 QoS 都由 DDS 實作負責。

Executor（執行器）

驅動節點 callback 實際執行的排程器，SingleThreadedExecutor 依序執行、MultiThreadedExecutor 可並行，選擇不當是常見死鎖成因。

Gazebo

ROS2 生態系標準的物理模擬器，跟 ROS2 是兩個獨立行程，透過 ros_gz_bridge 轉換彼此的主題資料，能計算重力、碰撞、感測器資料等物理行為。

Jacobian（雅可比矩陣）

雅可比矩陣描述關節速度與末端執行器速度之間的線性關係，是逆向運動學數值解法的核心工具。

Launch File（launch 檔案）

把啟動一整套多節點系統的過程，寫成一份可重複執行、版本控制的設定檔，取代逐一手動輸入 ros2 run 指令。

Lifecycle Node

帶有明確狀態機（Unconfigured/Inactive/Active）的特殊節點型態，把資源配置與真正啟用分成兩個獨立步驟，方便多節點系統被統一、有序地管理。

micro-ROS

讓資源極度受限的微控制器參與 ROS2 通訊的輕量框架，透過 micro-ROS Agent 中介，把輕量傳輸協定轉譯成正常 DDS 通訊，且採用編譯期靜態記憶體配置。

MoveIt2

ROS2 生態系標準的機械手臂運動規劃框架，用 Planning Scene 統一管理機器人狀態與障礙物資訊，透過可替換的規劃器插件在關節空間裡搜尋無碰撞路徑。

Node（節點）

ROS2 系統裡最小的獨立運算單位，對應底層 DDS 的一個 DomainParticipant，透過主題、服務、動作等標準介面與其他節點通訊。

Planning Scene

MoveIt2 內部維護的世界模型，包含機器人目前的關節狀態與周圍環境的障礙物資訊，規劃器搜尋路徑時每個候選姿態都要拿去跟它做碰撞檢查。

Point Cloud（點雲）

深度相機或光達提供的三維空間點集合，ROS2 用彈性欄位結構的 PointCloud2 表達，通常需要體素降採樣減少運算量後才能供下游演算法即時使用。

QoS（服務品質）

DDS 帶來的一組通訊行為設定，決定主題與服務訊息傳遞的可靠度、持久性、歷史紀錄深度，不相容時連線會靜默失敗，不會報錯。

ROS_DOMAIN_ID

決定 DDS 節點探索範圍的網路層級隔離機制，不同 ROS_DOMAIN_ID 的節點完全看不到彼此，常用來避免同一網路裡多組 ROS2 系統互相干擾。

SDF（Simulation Description Format）

Gazebo 用來描述整個模擬世界的 XML 格式，表達能力比 URDF 更完整，涵蓋物理材質參數與感測器雜訊模型。

Service（服務）

ROS2 裡一問一答的同步式通訊模式，Client 送出請求後等待 Server 回應，適合有明確因果關係、需要確認結果的一次性操作。

SLAM（同時定位與建圖）

在還沒有地圖的情況下，一邊移動一邊建立地圖並估計自己位置的技術，核心運算是持續比對新舊感測資料的掃描比對。

SROS2

ROS2 官方提供的安全擴充，基於 DDS-Security 標準，補上一般 ROS2 通訊預設缺乏的身分驗證、加密、存取控制三層防護。

TF2（Transform Tree）

把系統裡所有座標系組織成一棵樹並持續廣播彼此的轉換關係，讓任何模組能查詢兩個座標系之間任意時刻的相對關係，不需要自己維護計算邏輯。

Topic（主題）

ROS2 裡多對多、鬆耦合的非同步發布訂閱通訊機制，發布者與訂閱者互不知道對方存在，實際能否連線由 QoS 相容性決定。

URDF（Unified Robot Description Format）

描述機器人外型與關節結構的 XML 格式，用 link 表示剛體部件、joint 表示連接關係，是 RViz2、Gazebo、MoveIt2 共同讀取的機器人模型來源。

xacro（XML Macro）

URDF 的前處理巨集語言，用 property、macro、include 解決手寫 URDF 在重複結構與尺寸調整上的維護問題，展開後產生標準 URDF。